При расчетном режиме опоры электрошпинделя могут работать как чисто аэродинамические, с отключением от линии сжатого воздуха.

Характеристика подшипников электрошпинделя типа А 48-22 конструкции ЭНИМСа: диаметр d=32 мм; длина полная L = = 55 мм; рабочая длина /=2 = 45 мм; диаметральный зазор 5 = 26 = 30 мк; скорость вращения п = 48 000 об/мин; давление на входе в зазор Ра = 3,78 кГ/см ; температура воздуха = 30° С;

\ Воздцх для охлаждения.

Воздих для стзки

Фиг. 21. Электрошпиндель ЭНИМС на подшипниках с воздушной смазкой.

вязкость воздуха при этой температуре ц=1,9-10 кГсек/м. Наибольшая допускаемая радиальная нагрузка на каждую втулку определяется следующим образом [40]: примем hmm - =4 мк; соответствуюш,ий относительный эксцентрицитет

угловая скорость

(О = - = 5030 радIсек;

безразмерный коэффициент

o>ri 1,9 10-6. 5030 . ifi2 . 10-4

J52 . 10-12. 3,78 10*

= 0,29.

На фиг. 16 безразмерный коэффициент нагруженности

/<Г 3,25; по фиг. 17 с = 0,62; ~ =-Qg=2,27; по фиг, 18

/<Гз = 0,56.

По формуле (124)

Р==:0,5раШККз0,5 3,78 4,5 3,2 3,25 0,56 = 49,5 кГ.

Так как /С/-! (см. фиг. 19), то момент трения можно определить по формуле (126)

0,14 10- кГм.

4 3,14 1,63 . 10-6 . 1,9 10-6 5030 2,75 10-2 15 10-6/1-0,732

Затрата moiuhocth на оба подшипника

Мг< 2 14 10-* 5030 = 2 =-ОЛ02-= 140 вт.

ГЛАВА VI

УСТОЙЧИВОСТЬ ЦАПФЫ в СМАЗОЧНОМ СЛОЕ ПОДШИПНИКА

§ 21. ГЛАДКИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПОДШИПНИКИ

Положение центра цапфы при стационарном режиме определяется эксцентрицитетом е и углом фд между линией действия нагрузки и линией центров (фиг. 22, а). С изменением скорости вращения центр цапфы перемещается по траектории, близкой к полуокружности диаметром б = 0,5s, где s - зазор между цапфой и подшипником. При положении центра цапфы на этой кривой внешняя нагрузка и гидродинамические силы находятся в равновесии. Но если на цапфу подействует какая-либо возмущающая сила, то центр цапфы сместится в сторону от этой кривой, называемой криддй подвижного равновесия. Вследствие этого в смазочном слое возникнут гидродинамические силы, не .уравновешенные внешней нагрузкой. В результате центр цапфы будет совершать колебания близ кривой подвижного равновесия. В зависимости от конкретных условий характер этих колебаний будет различный. Можно отметить три случая.

1. Центр цапфы занимает положение Oi (фиг. 22,6), определяемое эксцентрицитетом ei. Пусть под действием мгновенного импульса центр цапфы переместился на малое расстояние OiOi. Если с течением времени отклонение уменьшается (затухающие колебания), то исходное положение цапфы считается устойчивым.

2. Центр цапфы расположен в точке Ог, эксцентрицитет уменьшился до ег. При малом смещении центра цапфы под действием мгновенной возмущающей силы в Ог начальное положение не восстанавливается, и центр цапфы совершает малые колебания близ точки Ог. Такая система обладает устойчивостью по Ляпунову.

3. Центр цапфы занимает положение Оз, характеризующееся эксцентрицитетом e. При малом смещении цапфы под действием мгновенной возмущающей силы (точка Оз) начальное положение не восстанавливается и амплитуда колебаний 118